[發(fā)明專利]一種細(xì)胞預(yù)處理裝置和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410844513.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104560636A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴榮繼;石宇;劉秀潔;陳躍東;鄧玉林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C12M1/00
• 分類號(hào): C12M1/00;C12M1/12;C12N5/00
• 代理公司: 北京欣永瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11450
• 代理人: 張慶敏;常旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物設(shè)備制造工程領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種細(xì)胞預(yù)處理裝置和方法。

背景技術(shù)

在當(dāng)前的生物科學(xué)研究領(lǐng)域，利用空間微重力環(huán)境進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)、生物樣品分離純化、各種生物樣品的分析檢測(cè)等方面的研究，不但具有重大科研價(jià)值，而且具有廣泛的商用前景。

在空間環(huán)境下，對(duì)細(xì)胞處理過(guò)程所采用的離心、萃取、沉淀等操作受到微重力影響而不能正常進(jìn)行。因此需要設(shè)計(jì)新的方式來(lái)對(duì)細(xì)胞等生物樣品做處理，以分離提取目的產(chǎn)物。由于空間微重力環(huán)境下的苛刻條件，細(xì)胞預(yù)處理和生物大分子分離過(guò)程十分困難，在現(xiàn)有技術(shù)中還缺乏一種在微重力環(huán)境下對(duì)細(xì)胞進(jìn)行預(yù)處理的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種細(xì)胞預(yù)處理裝置和方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高了細(xì)胞裂解效率和大分子回收率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種細(xì)胞預(yù)處理裝置，處于微重力環(huán)境下，包括：

待處理細(xì)胞樣品存儲(chǔ)區(qū)、緩沖液存儲(chǔ)區(qū)一、裂解液存儲(chǔ)區(qū)、液體輸送部件一、液體輸送部件二、液體輸送部件三、細(xì)胞樣品處理池、微濾池、液體輸送部件四、膜分離池、小分子收集區(qū)；

待處理細(xì)胞樣品存儲(chǔ)區(qū)、緩沖液存儲(chǔ)區(qū)一、裂解液存儲(chǔ)區(qū)分別通過(guò)液體輸送部件一、液體輸送部件二、液體輸送部件三連接細(xì)胞樣品處理池的入口；

細(xì)胞樣品處理池的出口連接微濾池的入口；

微濾池的出口通過(guò)液體輸送部件四連接膜分離池的入口；

所述膜分離池的出口還連接小分子收集區(qū)的入口。

進(jìn)一步的，該裝置還包括：

緩沖液存儲(chǔ)區(qū)二、液體輸送部件五、大分子收集區(qū)；

緩沖液存儲(chǔ)區(qū)二通過(guò)液體輸送部件五連接膜分離池的出口，所述膜分離池的入口還連接大分子收集區(qū)的入口。

進(jìn)一步的，所述裝置還包括廢液存儲(chǔ)區(qū)、液體輸送部件六；

所述細(xì)胞樣品處理池的出口通過(guò)液體輸送部件六連接廢液存儲(chǔ)區(qū)。

進(jìn)一步的，細(xì)胞樣品處理池的膜材料的孔徑為1-10微米，所述微濾池的膜材料的孔徑為0.1-0.45微米，所述膜分離池的膜材料的截留分子量MWCO為不小于5KD。

進(jìn)一步的，液體輸送部件七、液體輸送部件八；

其中大分子收集區(qū)的出口連接液體輸送部件七，小分子收集區(qū)的出口連接液體輸送部件八。

進(jìn)一步的，所述細(xì)胞樣品處理池、微濾池和膜分離池包括：

池本體，在所述池本體內(nèi)部開(kāi)有腔體，所述腔體分別與所述池本體表面開(kāi)設(shè)的入口和出口連通，所述腔體中設(shè)置膜材料，所述膜材料將所述腔體分隔為連通所述入口和所述出口的兩部分。

進(jìn)一步的，所述裝置還包括機(jī)箱，所述機(jī)箱包括箱體底板、豎立隔板和中層隔板，中層隔板水平固定在所述機(jī)箱的內(nèi)壁上，豎立隔板豎直固定在所述機(jī)箱的內(nèi)壁并接觸所述箱體底板；

其中，液體輸送部件一、液體輸送部件二、液體輸送部件三、液體輸送部件六、液體輸送部件四、液體輸送部件五、液體輸送部件七和液體輸送部件八固定在所述箱體底板上；細(xì)胞樣品處理池、微濾池、膜分離池、待處理細(xì)胞樣品存儲(chǔ)區(qū)、緩沖液存儲(chǔ)區(qū)一、緩沖液存儲(chǔ)區(qū)二、裂解液存儲(chǔ)區(qū)、廢液存儲(chǔ)區(qū)、大分子收集區(qū)和小分子收集區(qū)固定在中層隔板上。

本發(fā)明還提供一種細(xì)胞預(yù)處理方法，用于如前所述任意一種細(xì)胞預(yù)處理裝置中，所述方法包括：

打開(kāi)液體輸送部件一將待處理細(xì)胞樣品存儲(chǔ)區(qū)的細(xì)胞懸液通過(guò)細(xì)胞樣品處理池進(jìn)行過(guò)濾，使細(xì)胞樣品截留在所述細(xì)胞樣品處理池的膜材料表面；

打開(kāi)液體輸送部件二使緩沖液存儲(chǔ)區(qū)一的緩沖液對(duì)細(xì)胞樣品處理池的膜材料表面的細(xì)胞樣品進(jìn)行清洗；

打開(kāi)液體輸送部件三使裂解液存儲(chǔ)區(qū)的裂解液對(duì)所述細(xì)胞樣品處理池的膜材料表面的細(xì)胞樣品進(jìn)行裂解；

改變液體輸送部件三的電極，使液體輸送部件三按照預(yù)定的頻率進(jìn)行正反向切換，使得所述細(xì)胞樣品處理池的膜材料表面的細(xì)胞樣品反復(fù)振蕩過(guò)濾；

打開(kāi)液體輸送部件四，將反復(fù)振蕩過(guò)濾后的裂解體系經(jīng)過(guò)微濾池進(jìn)行過(guò)濾，并經(jīng)過(guò)膜分離池對(duì)大分子物質(zhì)進(jìn)行截留，將透過(guò)膜分離池的小分子物質(zhì)送入小分子收集區(qū)。

進(jìn)一步的，細(xì)胞樣品處理池的膜材料的孔徑為1-5微米，所述微濾池的膜材料的孔徑為0.1-0.45微米，所述膜分離池的膜材料的截留分子量MWCO不小于5KD。并且上述所有膜材料可根據(jù)不同樣品及分離目的進(jìn)行更換。

進(jìn)一步的，對(duì)細(xì)胞樣品處理池的膜材料表面的細(xì)胞樣品的裂解時(shí)間為20-40分鐘；